[보고서]해상 자켓 기초구조물의 합리적인 내진해석기법

정상섬

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해상 자켓 기초구조물의 합리적인 내진해석기법

Development of Rational Seismic Analysis Methods for Offshore Jacket-type Structures

보고서상세정보
과제명	해상 자켓 기초구조물의 합리적인 내진해석기법
주관연구기관	연세대학교 Yonsei University
연구책임자	정상섬
보고서유형	최종보고서
발행국가	대한민국
언어	한국어
발행년월	2017-11
과제시작년도	2016
주관부처	미래창조과학부 Ministry of Science, ICT and Future Planning
등록번호	TRKO202000007639
과제고유번호	1711043449
사업명	개인연구지원
DB 구축일자	2020-09-26
키워드	반복하중.동적하중.자켓 기초구조물.수치해석.지반-구조물 상호작용.지반반력계수.진동대실험.p-y 곡선.내진해석기법.cyclic load.dynamic load.jacket-type foundation.numerical analysis.soil-structure interaction.subgrade modulus.shaking table test.p-y curve.seismic analysis method.

초록
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□ 연구의 목적 및 내용
￭ 최근 국내에서도 해상을 중심으로 지진의 발생빈도가 증가하고 있으며 인접 국가에서는 대규모 지진 및 지진해일에 의한 대규모 재해가 증가함. 해상 구조물의 하부기초 시스템으로 자켓 구조물의 사용이 증가하...

□ 연구의 목적 및 내용
￭ 최근 국내에서도 해상을 중심으로 지진의 발생빈도가 증가하고 있으며 인접 국가에서는 대규모 지진 및 지진해일에 의한 대규모 재해가 증가함. 해상 구조물의 하부기초 시스템으로 자켓 구조물의 사용이 증가하고 있고, 자켓 구조물은 바람, 파도, 지진 등과 같이 상당한 크기의 수평하중을 받기 때문에 설계에서 동적수평하중을 고려하는 것은 매우 중요함.
￭ 해상 자켓 기초구조물을 비롯한 말뚝 기초의 지진하중 및 반복하중과 동적하중의 유형에 따른 지반반력계수의 특성에 관한 연구가 미흡하여 이에 대한 연구가 필수적임.
￭ 본 연구에서는 해상재해방지를 위한 국내환경조건을 고려한 해상 자켓 기초 구조물의 경제적인 내진해석 및 설계기법을 개발하고자 함.

□ 연구결과
￭ 본 연구에서는 해상 자켓 기초구조물에 대하여 기초-지반의 상호작용을 고려한 해석기법을 개발하여, 국내 지반특성 및 지진, 바람, 파도, 조류 등의 국내 현장조건을 반영하고, 반복하중 및 동적하중에 따른 거동특성을 분석하여 해상 자켓 기초구조물의 경제적이고 합리적인 내진해석 및 설계기법을 개발함.
￭ 세부 연구결과는 다음과 같음
√ 해상 자켓 기초구조물의 상시/지진시 국내·외 설계기준 및 연구문헌 분석.
√ 지진과 같은 동적하중(dynamic loading) 작용시 기초구조물의 거동 분석
√ 바람과 같은 반복하중(cyclic loading) 작용시 기초구조물의 거동 분석
√ 하중 진동수와 지반-기초 시스템의 고유 진동수의 관계를 고려한 동적 p-y 곡선(dynamic p-y curve) 제안
√ 반복하중에 의한 지반의 저항력 감소를 고려한 반복 p-y 곡선(cyclic p-y curve) 제안
√ 해상 자켓 기초구조물의 경제적이고 합리적인 내진해석 및 설계기법 개발

□ 연구결과의 활용계획
￭ 본 연구에서 개발된 해상 자켓 구조물의 내진 해석 및 설계기법을 이용하여 해상 자켓 기초구조물의 경제적이고 합리적인 내진설계가 가능하리라 판단됨.
√ 실용화, 제품화 : 반복하중과 동적하중을 고려한 해상 자켓 기초구조물의 내진해석 및 설계기법 개발.
√ 국내‧외 건설시장 경쟁력 확보 : 기술적 자립이 가능한 해상 자켓 구조물 시스템 개발을 통해 국내‧외 건설시장 진출 및 기초부 해석 프로그램과 설계 매뉴얼의 운용 가능한 전문인력 양성.

(출처 : 연구결과 요약문 4p)

Abstract
▼

□ Purpose& contents
￭ Recently, the number of large-scale earthquakes of magnitude 6.0 or greater, and their resulting tsunamis...

□ Purpose& contents
￭ Recently, the number of large-scale earthquakes of magnitude 6.0 or greater, and their resulting tsunamis, has increased worldwide The use of offshore jacket structures as an foundation is increasing.
￭ It is necessary to study the characteristics of subgrade modulus and soil resistance depending on the type of seismic load, cyclic load and dynamic load of pile foundation including offshore jacket structure. It is important to consider the dynamic lateral load in the design because the jacket structure is subject to considerable lateral loads such as wind, waves, earthquakes and so on.
￭ The focus of this study is to develop economical seismic analysis and design method of offshore jacket foundation structure considering domestic environmental conditions for prevention of marine disaster.

□ Result
￭ In this study, we developed an analysis method that considers the foundation-soil interaction for the jacket structure. In addition, it reflects the domestic site characteristics such as earthquake, wind, wave, and tide. it developed that economical and reasonable seismic analysis method of the offshore jacket foundation structure by analyzing the behavior characteristics according to cyclic load and dynamic load.
￭ Detailed study results are as follows;
√ Domestic and international design standards and literature review for offshore jacket-type foundation structures
√ Analysis of behavior of foundation structures under dynamic loading
√ Analysis of behavior of foundation structures under cyclic loading
√ Proposed dynamic p-y curve considering the relationship between loading frequency and natural frequency of soil-foundation system
√ Proposed cyclic p-y curve considering the reduction of soil resistance due to cyclic loading
√ Development of rational seismic analysis methods for offshore jacket-type structures

□ Expected Contribution
￭ The seismic analysis and design method of the offshore jacket-type foundation structure developed in this study should enable economical and reasonable seismic design of the offshore jacket-type foundation structure.
√ commercialization : seismic analysis and design method of offshore jacket-type foundation structure considering cyclic load and dynamic load.
√ Increased competitiveness in global construction market : Entering global construction market through development of offshore jacket structure system capable of technical independence and training professional engineers who can operate basic analysis programs and design manuals.

(출처 : SUMMARY 5p)

목차
Contents
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표 / 그림 (70)

[그림] 말뚝 수평변위 비교

참고문헌

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